Elektrothermomechanische Modellierung und numerische Simulation von Halbleiter-Hochleistungsbauelementen im Gehäuse und in Modulaufbauten

• Applicant: Professor Dr. Gerhard K.M. Wachutka
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 1997 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5380832

Gegenstand des Projekts ist die Modellierung und numerische Simulation von Halbleiterhochleistungsbauelementen in ihrer elektrischen, thermischen und mechanischen Einbettung in ein Gehäuse oder einen Modulaufbau. Hierzu soll eine geeignete "maßgeschneiderte" mathematische Formulierung der relevanten elektrothermischen mechanischen Koppeleffekte wie z.B. Selbstaufheizung und Kühlung des gehäusten Bauelements, thermoelastischer Streß in Kontaktierung und Verschienung oder parasitäre Induktivitäten in den umgebenden Leitbahnen auf der Ebene einer gekoppelten Feldbeschreibung in ein FEM-Simulationswerkzeug implementiert werden, wobei moderne numerische Verfahren wie Gebietszerlegungsmethoden und adaptive unstrukturierte bzw. nichtkonforme Gitter zur Lösung der zugrundeliegenden partiellen Differentialgleichungen angewendet werden sollen. Die physikalischen Modelle sollen anhand typischer industrieller Problemstellungen validiert werden und zur Aufstellung von elektrothermomechanischen Kompaktmodellen zur Systemsimulation herangezogen werden.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1038: Halbleiterbauelemente hoher Leistung
• Participating Person: Professor Dr. Ronald H.W. Hoppe